[发明专利]一种无损检测种蛋中后期死胚蛋的方法

说明书

技术领域

本发明属于种蛋检测技术领域，涉及一种无损检测种蛋中后期死胚蛋的方法。

背景技术

种蛋的孵化是个连续的过程，包含了早期和中后期的胚胎发育特征，在孵化率低下的原因中，50％是由于种蛋中后期死亡造成的。种蛋保存不好、早期温度变化过大、翻蛋不足及种鸡患病等原因都有可能导致种蛋孵化中后期死胚。现实中，在11d左右时，进行照蛋，检测胚胎是否按时“合拢”，中途捡出死胚蛋，以免孵化时变质炸裂；第三次一般在18d左右，检查是否“封门”，剔出后期死胚蛋。胚胎中期死亡原因是由于种鸡的营养水平及健康状况不良，营养因素有：缺少维生素B、硒，缺维生素时多出现水肿现象；疾病因素有：感染白痢，伤寒，副伤寒，沙门氏菌等；孵化环境因素有：污蛋未消毒、孵化温度过高、通风不良。后期死亡原因主要是种鸡的营养水平差，如缺乏维生素B₁₂、D、E、叶酸或泛酸、钙、磷、锰、锌或硒缺乏；蛋贮放太久；细菌污染；小头朝上孵化；翻蛋次数不够；温度、湿度不当；通风不足；转蛋时种蛋受寒；细菌污染。

种蛋发育是受精卵发育成雏鸡的过程，死胚种蛋由于胚胎停止发育造成的，透光性上以及胚胎发育形态上与正常发育的种蛋存在一定的差别。目前的检测手段容易对种蛋造成损害。还有的检测方法，如郁志宏利用计算机视觉对鸡种蛋中和后期的种蛋孵化死胚蛋进行了检测，取得了一定的效果，但研究样本较少，研究中并没有考虑蛋壳颜色的影响，需要进一步的研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无损检测种蛋中后期死胚蛋的方法，解决了目前种蛋检测容易造成种蛋损伤，且检测准确性不高的问题。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：高光谱图像采集；

高光谱图像采集前需要对采集曝光时间、镜头到种蛋表面的距离、光源强度、图像分辨率和传送装置的速度进行设置；

步骤2：图像校正；

试验前根据样品特征，选择合适厚度的标准白色校正板，放置在光源正上方，扫描透射白板得到全白的标定图像；然后盖上镜头盖，采集全黑的标定图像；最后根据式计算出校正后的相对图像；

式中，I_λ为原始高光谱透射图像；B_λ为全黑的标定图像；W_λ为全白的标定图像；R_λ为标定后高光谱透射图像；

步骤3：中、后期孵化光谱曲线特征提取；

种蛋发育中期，在种蛋大头区域选择感兴趣ROI区域；种蛋发育后期在小头选取ROI区域；并用连续投影算法进行光谱波长优化，选取400-1000nm波段的种蛋样本光谱数据；分别将特征波段和全波段作为模型输入变量，胚胎死亡时间作为模型输出变量，建立中期死胚时间预测支持向量机回归模型进行对比；

步骤4：中、后期孵化图像发育特征提取；

利用灰度共生矩阵提取种蛋图像的能量、对比度、相关性、逆差距和熵5个特征参数；

步骤5：将孵化光谱曲线特征和孵化图像发育特征，作为SVC模型的输入变量，进行判断，模型参数优选：g＝10^-2，nu＝10^-0.78；

进一步，步骤1中，采集曝光时间为55ms，镜头到种蛋表面的距离(即物距)为320mm，传送装置的速度2.5mm/s，图像分辨率440×804，载物台背景为黑色材料。

进一步，步骤3中种蛋发育中期时间为5-11d；种蛋发育后期时间为12-18d。

进一步，步骤3中筛选出白壳种蛋孵化后期死胚蛋检测的特征波长为：620、643、674、682、702、706、715、737、782和799nm；褐壳种蛋为：643、670、686、712、717、737、743、753、790、801和812nm。

进一步，步骤3中中期死胚时间预测支持向量机回归模型参数c＝10²，g＝10^-1，交叉决定系数R²_cv为0.93，交叉均方根误差RMSECV为0.60％。

进一步，步骤4中在种蛋图像提取在0°、45°、90°、135°四个方向上。

本发明的有益效果是检测结果准确且不会造成种蛋损伤。

附图说明

图1是种蛋发育中期特征示意图；

图2是种蛋发育中期不同天数死亡的种蛋和正常发育的种蛋大头区域提取ROI区域平均光谱曲线示意图；